авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |

«СБОРНИК РАБОЧИХ ПРОГРАММ Профиль бакалавриата: Приборы и методы контроля качества и диагностики Содержание Страница Б.1.1 ...»

-- [ Страница 9 ] --

6 6 4 микро-ЭВМ Структура Контрольный опрос 6 6 4 микроконтроллеров Периферийные модули Контрольный опрос 14 6 10 микроконтроллеров Прием и передача информации в Контрольный опрос 20 6 8 4 микропроцессорных системах Система команд 8-и разрядных RISC Контрольный опрос, 54 6 4 26 микроконтроллеров контрольная работа AVR Применение программируемых логических Контрольный опрос 6 7 4 интегральных схем (ПЛИС) Структура CPLD Контрольный опрос 7 9 7 5 Структура FPGA Контрольный опрос 8 9 7 5 Особенности отдельных Контрольный опрос 83 7 4 36 семейств ПЛИС Контрольный опрос, Зачет 9 6,7 -- -- -- контрольная работа Экзамен устный/письмен.

36 7 -- -- -- Итого: 252 48 66 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения.

4.2.1. Лекции.

1. Общие принципы построения 8-разрядной микро-ЭВМ.

Технические параметры, особенности построения, основные области применения микроконтроллеров. Обзор современных микроконтроллеров от разных производителей.

2. Структура микроконтроллеров.

Структурная схема микроконтроллера.

Организация памяти микроконтроллера. Система адресации. Регистры общего назначения, регистры пространства ввода-вывода, SRAM. Режимы энергосбережения.

3. Периферийные модули микроконтроллеров.

Периферийные модули. Таймеры-счетчики, сторожевые таймеры, аналоговые компараторы, АЦП, векторы прерываний. Назначение, принципы построения, управление, режимы работы.

Структура портов микроконтроллеров. Функциональное назначение, принципы построения и программирования. Процедуры приема и передачи данных.

Многофункциональность выводов портов в современных микроконтроллерах.

Организация и назначение энергонезависимой памяти микроконтроллеров. FLASH память программ и EEPROM память данных. Операции чтения и записи памяти.

4. Прием и передача информации в микропроцессорных системах.

Прием и передача информации в системах, построенных на основе микроконтроллеров.

Интерфейсы SPI, UART\USART, TWI. Организация обмена данными по этим интерфейсам.

5. Система команд 8-и разрядных RISC микроконтроллеров AVR.

Система команд 8-и разрядных RISC микроконтроллеров AVR. Программные оболочки систем написания и отладки пользовательских программ.

6. Применение программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Достоинства и недостатки применения ПЛИС по сравнению с жесткой логикой.

Классификация ПЛИС. Основные производители ПЛИС, особенности и возможности разных семейств.

7. Структура CPLD.

Микросхемы CPLD. Внутренняя структура, назначение и функциональные возможности составных частей ПЛИС. Особенности отдельных семейств. Семейство COOLRUNNER-II.

Архитектура, особые приемы и технологии, реализованные в семействе. Электрические параметры.

8. Структура FPGA.

Микросхемы FPGA. Внутренняя структура, назначение и функциональные возможности составных частей ПЛИС. Плюсы, минусы и особенности структур CPLD и FPGA.

9. Особенности отдельных семейств ПЛИС.

Особенности отдельных семейств. Семейство SPARTAN-3. Архитектура, составные функциональные узлы, их строение и возможности, особые приемы и технологии, реализованные в семействе. Способы конфигурирования.

4.2.2. Практические занятия.

Не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы.

№ 1. Основные периферийные модули микроконтроллеров.

№ 2. Система прерываний и работа с памятью микроконтроллеров.

№ 3. Создание измерительных устройств и систем индикации.

№ 4. Исследование возможностей работы с ПЛИС.

№ 5. Создание систем управления и индикации на основе ПЛИС.

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, а также в форме проблемных лекций.

Лабораторные занятия представляют собой работу обучающихся на компьютеризированных отладочных комплектах, выпускаемых фирмами производителями микроконтроллеров и ПЛИС для освоения данной продукции. Помимо этого, из имеющихся электронных компонентов, обучающиеся производят самостоятельный монтаж электронных устройств на монтажных платах и производят их наладку.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к лабораторным работам, к опросам, контрольным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные опросы и контрольные работы.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины при формировании оценки за зачет, определяется как 0,4х (среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,6х (среднеарифметическая оценка за контрольные работы). Оценка за освоение дисциплины при формировании оценки за экзамен определяется как средняя оценка за решение задачи и ответы на теоретические вопросы.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

1. Предко М. Руководство по микроконтроллерам. Том 1 и 2. М.:Постмаркет, 2001. 416 и 488с.

Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы «ATMEL». М.

2.

Додека-ХХI, 2004 г.

Зотов В.Ю. Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в 3.

САПР WebPACK ISE, М., Горячая линия-Телеком, 2003 г.

AVR RISC Microcontroller. Data book, 1999 г.

4.

CD ROM ATMEL PRODUCTS data book 2001 г.

5.

CD ROM ANALOG DEVICES Dsigner’s Reference Manual 2000 г.

6.

CD ROM Programmable Logic and Sistem - Level IСs" Data book, 2000 г.

7.

8. Каталоги ведущих мировых фирм – производителей электронных компонентов:

«Analog Deevices», «Burr-Brown», «National semiconductor», «Linear technology» и др.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Программная оболочка AVR STUDIO, программная оболочка WebPACK ISE.

www.atmel.com;

www.atmel.ru;

www.xilinx.com;

www.plis.ru.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Лабораторные компьютеризированные стенды на базе отладочных комплектов STK500 и Starter Kit Spartan-3, наборы первичных преобразователей физических величин в электрические, микросхемы усилителей, ЦАП, АЦП, элементов индикации и пр., паяльные станции, монтажный инструмент, расходные материалы, цифровые USB осциллографы-приставки в специализированной аудитории.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Поляхов М.Ю.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электротехники и интроскопии к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: "Приборы и методы контроля качества и диагностики" Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "АКУСТИКА В ИНТРОСКОПИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному АВТИ;

Б3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 7 семестр –3;

единицах: 8 семестр - 7 семестр –36 часов;

Лекции 81 час 8 семестр – 45 часов Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 30 часов 8 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной 7 семестр –72 часа;

работы по учебному плану 141 час 8 семестр – 69 часов (всего) Экзамены 8 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное изучение методов акустической интроскопии, получение навыков работы с современными приборами акустического контроля, освоение методик акустической дефектоскопии материалов и изделий.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к обобщению, анализу и восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

участвовать в разработке функциональных и структурных схем приборов (ПК-10);

использовать информацию о новых технологических процессах и новых видах технологического оборудования (ПК-17);

проводить измерения и исследования по заданной методике с выбором средств измерения и обработкой результатов (ПК-25);

составлять описания производимых исследований, собирать данные для составления отчетов (ПК-26);

выполнять наладку, настройку и опытную проверку отдельных видов приборов и систем в лабораторных условиях (ПК-27).

Задачами дисциплины являются:

освоение теории акустических волн и условий их распространения применительно к задачам неразрушающего контроля материалов и изделий;

ознакомление с методами возбуждения и приема акустических сигналов и конструкциями электроакустических преобразователей;

ознакомление с методами обнаружения и определения характеристик дефектов материалов и изделий при акустическом контроле;

детальное изучение методов и аппаратуры акустического контроля;

получение практических навыков работы с аппаратурой акустического контроля;

практическое освоение методик акустической дефектоскопии материалов и изделий.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления 200100 «Приборостроение».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика», «Математический анализ», «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Электротехника», «Электроника и микропроцессорная техника», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Основы проектирования приборов и систем», «Электронные цепи и схемотехника приборов контроля».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программ магистерской подготовки 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные законы физической акустики, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

системы стандартизации и сертификации, осознание значение метрологии в развитии методик акустического контроля;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по вопросам акустической интроскопии (ПК-17).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи акустического контроля (ОК-7);

рассчитывать и проектировать электроакустичекие преобразователи, основанные на различных физических принципах действия;

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию по приборам акустического контроля и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования при методик акустической дефектоскопии (ПК-1);

анализировать информацию о новых технологиях изготовления основных элементов акустического оборудования (ПК-17).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-2);

навыками получения, обобщения и анализа информации (ОК-1);

навыками сбора и анализа научно-технической информации (ПК-2).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 1 Основные методы акустического неразрушающего Контрольный опрос.

18 7 6 контроля, типы акустических волн Акустические свойства сред, прохождение и Контрольный опрос 18 7 6 отражение волн Излучение и прием акустических сигналов, Контрольный опрос 24 7 8 электроакустические преобразователи Расчет акустического поля преобразователей, Контрольный опрос 24 7 8 диаграмма направленности Расчет поля Контрольный опрос, 18 7 6 фазированной решетки контрольная работа Контрольная работа письменная 6 6 7 2 Импульсный эхо-метод:

аппаратура, расчет зхосигналов, Контрольный опрос 24 8 12 6 характеристики эхометода их оптимизация и проверка Методы прохождения и комбинированные методы: теневой метод, временной теневой Контрольный опрос 19 8 10 4 метод, зеркально теневой метод, эхосквозной метод.

Методы колебаний:

методы свободных колебаний, методы вынужденных 14 8 6 4 колебаний, резонансный толщиномер.

Акустико-эмиссионный метод, аппаратура, Контрольный опрос 12 8 4 4 области применения АЭ.

Дефектоскопия неметаллических материалов и 13 8 5 4 многослойных конструкций Измерение размеров:

ультразвуковая толщинометрия, ультразвуковой Контрольный опрос 12 8 4 4 импульсный толщиномер, контроль шероховатости поверхности.

Ультразвуковые методы контроля физико-механических свойств материала:

контроль упругих Контрольный опрос 12 8 4 4 свойств материалов, контроль прочности, контроль твердости, контроль коррозии.

Зачет контрольная работа 14 8 8 0 0 Экзамен письменный 15 30 8 0 0 Итого:

16 252 81 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 7 семестр 1.Упругие колебания и волны.Основные методы акустического неразрушающего контроля теневой, временной теневой эхометод, реверберационный метод, зеркально теневой метод, эхотеневой метод,импедансный метод, методы колебаний, акустическая эмиссия, шумодиагностические методы.

2,3. Типы акустических волн Закон Гука, характеристики волнового процесса, продольная и поперечная волны, поверхностная волна Рэлея, головная волна, волны на поверхности раздела двух сред, волны в слоях и пластинах, волны в стержнях.

Акустические свойства сред: импеданс и волновое сопротивление, коэффициент затухания.

4. Отражение и преломление плоских волн Закон синусов, понятие нормального импеданса, коэффициенты прохождения и отражения, критические углы.

Прохождение плоской волны границы сред разделенных слоем: схема замещения плоскопараллельного слоя, просветляющий слой.

Понятие о дифракции и рефракции акустических волн: дифракция волн, дифракция на плоском диске, дифракция на цилиндре, сфере, эллипсоиде, рефракция волн.

5,6. Излучение и прием акустических волн Пьезоэлектрический преобразователь и его основные характеристики, схема замещения, Мэзона, частотные и временные характеристики.

7. Бесконтактные преобразователи Электромагнитно-акустический, лазерный способ возбуждения УЗ волн 8. Акустическое поле преобразователя Расчет поля дискообразного преобразователя на оси, понятие ближней и дальней зоны.

9. Характеристика направленности преобразователя Методы расчета характеристики направленности преобразователя, характеристики направленности для преобразователей различной формы.

10. Поле преобразователя с акустической задержкой Поле преобразователя с плоскопараллельной задержкой, поле преобразователя с клиновидной задержкой, поле фокусирующего, преобразователя 11. Поле фазированной решетки Методика расчета, виды фокусирующих преобразователей, секторное сканирование и фокусировка поля решетки с временным и фазовым управлением.

8 семестр 1.Импульсный эхометод Аппаратура: импульсный ультразвуковой дефектоскоп;

преобразователь для контроля эхометодом;

технические характеристики дефектоскопа.

2.Расчет эхосигналов Понятие акустического тракта, расчет методом Кирхгофа, расчет в энергетическом приближении АРД диаграмма. Общий подход к оценке максимальной амплитуды отражения от моделей дефектов.

3.Амплитуда отражения при изменении взаимного положения преобразователя и отражателя методика расчета, особенности отражения от реальных дефектов.

4.Помехи эхометода Внешние шумы, шумы электрических цепей, помехи преобразователя, ложные сигналы, структурные помехи.

5.Характеристики эхометода их оптимизация и проверка Чувствительность, максимальная и минимальная глубина прозвучивания, разрешающая способность, точность определения координат дефекта, метрологическое обеспечение.

6.Методы прохождения и комбинированные методы Теневой метод. временной теневой метод, зеркально-теневой метод, эхосквозной метод.

7.Методы колебаний:

Методы свободных колебаний, методы вынужденных колебаний, резонансный толщиномер.

8.Акустико-эмиссионный метод Физические основы метода, форма импульсов АЭ, основные параметры АЭ, акустическая эмиссия при деформации материалов, аппаратура АЭ, области применения АЭ.

9.Применение акустических методов Дефектоскопия металлических объектов, общие положения методики контроля, выбор схемы контроля, настройка аппаратуры, поиск дефектов, определение положения и размеров дефекта, контроль поковок и литья, контроль проката, контроль сварных соединений.

10.Дефектоскопия неметаллических материалов и многослойных конструкций импедансный метод контроля, велосиметрический метод, методы колебаний.

11.Измерение размеров Ультразвуковая толщинометрия, ультразвуковой импульсный толщиномер, контроль шероховатости поверхности.

12.Ультразвуковые методы контроля физико-механических свойств материала контроль упругих свойств материалов, контроль прочности, контроль твердости, контроль коррозии.

4.2.2. Практические занятия практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы 8 семестр №1. Изучение основных характеристик акустических волн №2 Исследование импульсного эхометода ультразвуковой дефектоскопии №3 Измерение размеров дефектов с помощью ультразвука №4. Исследование ультразвуковых методов контроля толшины.

№5. Измерение коэффициента затухания №6. Исследование электромагнитно-акустического метода испытания металлов.

4.4. Расчетные задания расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов.

Практические занятия практические занятия учебным планом не предусмотрены Самостоятельная работа самостоятельное изучение некоторых разделов курса с использованием рекомендованных источников, подготовка к тестам и контрольным работам, подготовка к лабораторным работам, подготовка к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ. В 5 кн. Кн. 2 Акустические методы контроля:

Практическое пособие/И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов;

Под ред. В. В.

Сухорукова.-M.: Высш. шк., 1991.-283 с.: ил.

2. МЕТОДЫ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОВ/Н.П. Алешин, В.Е. Белый, А.Х. Вопилкин и др.: Под ред. А. П. Алешина. - М.:Машиностроение, 1989. - 456 с.;

ил.

3. Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля,. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

4. И. Н. Ермолов, М. И. Ермолов Ультразвуковой контроль. Издание четвертое. - М.: 2001. – 171с.: ил.

80.

б) дополнительная литература:

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.ndt.net;

www.ndt.com;

www.ndt.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Учебная аудитория кафедры ЭИ, снабженная мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, показа слайдов и учебных фильмов.

Лаборатория кафедры ЭИ имеет компьютеризированные лабораторные стенды с современной аппаратурой акустического контроля, оборудование для проведения экспериментальных работ, наборы аттестованных образцов для практического обучения методикам дефектоскопии.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.ф.м.н., доцент Петрусь А.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электротехники и интроскопии к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ В ИНТРОСКОПИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному АВТИ;

Б3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 8 семестр единицах:

Лекции 45 часов 8 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 30 часов 8 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по учебному плану 105 часов (всего) Экзамены устный 8 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение мощного средства численного моделирования, метода конечных элементов, позволяющего решать краевые задачи электромагнитного поля с минимальными допущениями о характере взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым изделием в электрическом, магнитном и вихpетоковом методах неразрушающего контроля.

Среди методов неразрушающего контроля и диагностики широко применяются, основанные на взаимодействии. Чтобы инженер-исследователь и/или проектировщик аппаратуры имел возможность изучить характер этого взаимодействия, судить о достоинствах метода и его ограничениях, выбрать наилучшие условия контроля и конструкцию преобразователя, у него на вооружении должно быть.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2);

применять современные программные средства для разработки проектно конструкторской и технологической документации (ПК-6);

рассчитывать и проектировать элементы и устройства, основанные на электрофизических принципах действия (ПК-7);

анализировать поставленные исследовательские задачи в области приборостроения на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации (ПК-22);

выполнять математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-23);

проводить исследования по заданной методике с выбором средств измерений и обработкой результатов (ПК-25).

Задачами дисциплины являются:

изучение характера взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым изделием с помощью моделирования процедуры контроля;

обучение приемам выбора конечно-элементной модели для оптимального решения задач моделирования электромагнитных процессов при электрическом, магнитном и вихpетоковом методах неразрушающего контроля;

получение информации о достоинствах и ограничениях различных видов электромагнитного неразрушающего контроля, о возможности выбора наилучших условий контроля и оптимальной конструкции соответствующего преобразователя и о выводах, которые могут быть сделаны по результатам моделирования;

изучение способов принятия и обоснования конкретных технических решений по результатам моделирования при разработке методов неразрушающего контроля и технической диагностики.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 «Приборостроение».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Математический анализ", "Информатика», «Вычислительные методы», «Физические основы получения информации», «Электротехника», «Компьютерные технологии в приборостроении».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплины "Физические методы контроля" и выполнении курсовой работы по основам проектирования приборов и систем, бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности (ПК-1);

физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной и управляющей информации: электрические, магнитные (ПК-1);

области и возможности применения физических явлений и эффектов в приборостроительной технике (ПК-1).

Уметь:

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2);

рассчитывать и проектировать элементы и устройства, основанные на различных физических принципах действия (ПК-7);

анализировать поставленные исследовательские задачи в области приборостроения на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации (ПК-22);

использовать закономерности проявления физических эффектов при решении инженерных задач (ПК-1);

пользоваться современными средствами измерения и контроля и обосновывать выбор таких средств для решения конкретных задач (ПК-25);

профессионально пользоваться компьютерной техникой и современными программными продуктами для решения инженерных задач в области приборостроения (ПК-6).

Владеть:

методами проведения исследований, обработки и представления расчетных и экспериментальных данных (ПК-4);

методами проведения экспериментальных исследований по анализу и оптимизации характеристик материалов, используемых в приборостроении (ПК-16).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 7 8 Постановка задач Тест на знание анализа физических 8 8 4 терминологии явлений Уравнения электромагнитного поля Тест на составление в интегральной и уравнений и анализ 16 8 6 4 дифференциальной граничных условий форме Статические задачи Защита ЛР № 14 8 4 4 электромагнитного поля Вариационный принцип Тест на применение и основы метода метода конечных 14 8 4 4 конечных элементов элементов Реализация вариационного подхода Защита ЛР № 22 8 6 4 в методе конечных элементов Осесимметричные и Тест на решении нелинейные задачи осесимметричных и 20 8 6 электромагнитного нелинейных задач контроля Метод конечных элементов в Защита ЛР № 16 8 4 трехмерной постановке Применение метода Галеркина к задаче с Защита ЛР № 20 8 6 вихревыми токами Направления развития программного Защита ЛР № 12 8 5 обеспечения Результаты тестов и Зачет 2 8 защит ЛР Экзамен устный 36 8 Итого: 180 45 30 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Постановка задач анализа физических явлений Основы взаимодействия физических полей с веществом;

физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной информации в задачах неразрушающего контроля. Постановка и методы решения задач анализа и синтеза физических явлений и эффектов для создания средств измерения, диагностики и контроля. История методов анализа электромагнитного поля. Основные соотношения векторной и скалярной алгебры, свойства векторных полей. Совpеменное состояние методов анализа и пpоектиpования сpедств электромагнитной интpоскопии.

2. Уравнения электромагнитного поля в интегральной и дифференциальной форме Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме (соотношение векторов электрического и магнитного поля, свойства материалов: линейные, нелинейные, анизотропные, гистерезисные). Классификация задач электромагнитного поля (статические, стационарные, квазистационарные - изменяющиеся по гармоническому закону, нестационарные). Уравнения в частных производных: уравнения Лапласа и Пуассона, волновое уравнение, уравнение диффузии.

3. Статические и стационарные задачи электромагнитного поля Статические и стационарные задачи электромагнитного поля (электростатическое поле в диэлектриках, поле стационарных токов в проводниках, поля в магнетиках, описываемые скалярным и/или векторным потенциалом, поле, описываемое векторным электрическим потенциалом). Граничные условия на поверхности проводника в электростатическом поле. Граничные условия на поверхности раздела электропроводящих сред. Граничные условия для магнитной индукции и напряженности магнитного поля на поверхности раздела сред.

4. Вариационный принцип и основы метода конечных элементов Основы вариационного подхода, вывод функционалов из дифференциальных уравнений, функционалы, включающие скалярные потенциалы, функционалы с векторным потенциалом. Основы метода конечных элементов: требования к дискретизации области на конечные элементы, вывод уравнения для конкретного конечного элемента, объединение уравнений в общую систему.

5. Реализация вариационного подхода в методе конечных элементов Практическая реализация вариационного подхода в применении: к электростатической задаче, к задаче стационарных токов, к статическим и стационарным магнитным полям, описываемым скалярным и/или векторным потенциалами, к полям, описываемым электрическим векторным потенциалом 6. Осесимметричные и нелинейные задачи электромагнитного контроля Применение метода конечных элементов к осесимметричным структурам объектов контроля и источников поля, дискретизация области решения на конечные элементы, вывод уравнения для конкретного конечного элемента, особенности решения в анизотропных средах. Нелинейные задачи магнитного контроля, описание свойств ферромагнетиков и постоянных магнитов. Метод простых итераций, метод Ньютона Рафсона 7. Метод конечных элементов в трехмерной постановке Метод конечных элементов в трехмерной постановке. Трехмерная задача, описываемая скалярным потенциалом (тетраэдр первого порядка, применение вариационного подхода, модель постоянного магнита). Методы взвешанных невязок в трехмерных задачах (методы Галеркина, коллокации, наименьших квадратов) 8. Применение метода Галеркина к задаче с вихревыми токами Применение метода Галеркина к двумерной задаче с вихревыми токами (конечный элемент первого порядка в локальных координатах, уравнение для векторного потенциала с использованием дискетизации по времени, уравнение с комплексным векторным потенциалом, структуры с движущимися элементами конструкции, осесимметричные постановки, уравнение Гельмгольца). Изопараметрические конечные элементы высокого порядка (треугольный элемент второго порядка, применение к методу Ньютона-Рафсона);

два трехмерных изопараметрических элемента (тетраэдр второго порядка, линейный гексаэдр) Общие принципы организации программы расчета поля: пре-процессор (диалоговая система, разбиение области), процессор, пост-процессор (визуализация результатов, расчет необходимых интегральных параметров) 9. Направления развития программного обеспечения Тенденции pазвития современных численных алгоpитмов математической физики в методах технической диагностики и неpазpушающего контpоля. Совершенствование программного обеспечения (адаптивная дискретизация: по критерию непрерывности поля на границе, по критерию удовлетворения закону о циркуляции вектора напряженности;

объединенные электротепловые задачи, программные системы, ориентированные на совместное решение полевой задачи и расчет внешней электрической цепи). Перспективы развития программных комплексов, ориентированных на анализ электромагнитных полей (оптимизация и проектирование устройств и отдельных элементов, распараллеливание расчетов, алгоритмы искусственного интеллекта).

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы 8 семестр №1. «ПОЛУЧЕНИЕ КАЛИБРОВОЧНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ГЛУБИНЫ ТРЕЩИН ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНЫМ МЕТОДОМ»

№2. «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЁМКОСТНОГО МЕТОДА КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ В НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯХ»

№3. «ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯ РАССЕЯНИЯ ТРЕЩИНЫ, РАСПОЛОЖЕННОЙ ПОД УГЛОМ К ПОВЕРХНОСТИ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПЛАСТИНЫ»

№4. «ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧИ ВИХPЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ПPОХОДНЫМИ ПPЕОБPАЗОВАТЕЛЯМИ ЦИЛИНДPИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И ТPУБ»

№5. «ЭЛЕКТPОЕМКОСТНАЯ ДЕФЕКТОСКОПИЯ: КОНТPОЛЬ ДИЭЛЕКТPИЧЕСКОЙ ПPОНИЦАЕМОСТИ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕPИАЛОВ»

№6. «МАГНИТНАЯ СТРУКТУРОСКОПИЯ: ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ФЕPPОМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА, КОНСТРУКЦИИ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА»

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и видеофильмов, а также проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения).

Лабораторные занятия кроме традиционной формы проводятся в виде разбора конкретных ситуаций, компьютерных симуляций, занятий на тренажерах.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, к лабораторным работам, к защите лабораторных работ, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,2 (среднеарифметическая оценка за тесты) + 0,2 (оценка за защиты лабораторных работ) + 0,6 (оценка на экзамене).

В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Демирчян К.С., Чечурин В.Л. Машинные расчеты электромагнитных полей.- М.:

Высшая школа, 2. Лунин В.П. Метод конечных элементов в задачах прикладной электротехники. учебное пособие по курсу "Численные модели в интроскопии". - М.: Изд-во МЭИ, 1996, 78 с.

3. Лунин В.П. "Моделирование поля в задачах вихретокового контроля", - М.: Из-во МЭИ, 2004, 56 c.

4. Лунин В.П., Кирсанов С.В., Иванов А.А. Методические указания по проведению практических занятий на ПЭВМ с пакетом конечно-элементного анализа электромагнитных полей MagNum. - М.:Изд-во МЭИ, 1996, 48 с.

5. Лунин В.П., Кирсанов С.В., Иванов А.А. Лабораторные работы по курсу "Численные модели и компьютерное проектирование в интроскопии". - М.:Изд-во МЭИ, 1996, 28с.

6. Справочник «Неразрушающий контроль» под ред. Клюева В.В. М., Машиностроение, 2003.

б) дополнительная литература:

1. В.П.Лунин Феноменологические и алгоритмические методы решения обратных задач электромагнитного контроля // Дефектоскопия. 2006. № 6. с.3-16.

2. В.П.Лунин Двухшаговый алгоритм конечно-элементного решения задач электромагнитного контроля. Электроемкостный контроль // Дефектоскопия. 2006. № 12. с.3-14.

3. В.П.Лунин Двухшаговый алгоритм конечно-элементного решения задач электромагнитного контроля. Вихретоковый контроль // Дефектоскопия. 2006. № 12.

с.15-26.

4. В.П.Лунин Современные методы решения обратных задач электромагнитного контроля - Вестник МЭИ. 2003, №1, с.60- 5. В.П.Лунин Эффективный алгоритм расчета сигнала преобразователя при вихретоковом контроле труб парогенераторов АЭС // Вестник МЭИ, 2003, №2 с.46- 7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.eti.magnum.ru;

http://www.elma-m.com/ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики»

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор _ Лунин В.П.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электротехники и интроскопии к.т.н. профессор _ Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: "Приборы и методы контроля качества и диагностики" Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭЛЕКТРОННЫЕ ЦЕПИ И СХЕМОТЕХНИКА ПРИБОРОВ КОНТРОЛЯ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному АВТИ;

Б3. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 5 семестр единицах:

Лекции 36 часов 5 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 36 часов 5 семестр 12 часов Расчетные задания, рефераты 5 семестр самостоятельной работы Объем самостоятельной работы по учебному плану 108 часов 5 семестр (всего) Экзамены предусмотрен 5 семестр Курсовые проекты (работы) курсовой проект 6 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является углубленное изучение основ построения электронных схем и узлов электронных устройств.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к обобщению, анализу и восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки и техники в профессиональной деятельности (ПК-2);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности и улучшать эти навыки (ОК-7);

проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

участвовать в разработке функциональных и структурных схем приборов (ПК-10);

проводить измерения и исследования по заданной методике с выбором средств измерения и обработкой результатов (ПК-25);

составлять описания производимых исследований, собирать данные для составления отчетов (ПК-26);

выполнять наладку, настройку и опытную проверку отдельных видов приборов и систем в лабораторных условиях (ПК-27).

Задачами дисциплины являются:

ознакомление обучающихся с основами построения электронных схем;

ознакомление обучающихся с различными типами электронных устройств;

формирование первичных навыков монтажа электронных схем и их проверки;

формирование навыков проведения экспериментальных исследований электронных устройств и ознакомление с принципами проведения этих исследований;

ознакомление обучающихся с аппаратурой, используемой при наладке и испытаниях узлов электронных устройств.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления 200100 «Приборостроение».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Электротехника» и «Электроника и микропроцессорная техника».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплины «Микропроцессоры и ЭВМ в неразрушающем контроле», а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные правила оформления технической документации (ПК-13);

элементную базу электротехники, электроники и микропроцессорной техники, направление ее совершенствования и развития;

работу основных функциональных узлов/модулей, на которых строятся приборы контроля качества;

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по тематике дисциплины (ПК-3).

Уметь:

пользоваться современными средствами измерения и контроля и обосновывать выбор таких средств для решения конкретных задач (ПК-25);

составлять описания проводимых исследований и разрабатываемых проектов (ПК 26);

проводить исследования, обрабатывать и представлять экспериментальные данные (ПК-4);

выполнять наладку, настройку и опытную проверку отдельных видов приборов и систем в лабораторных условиях (ПК-27).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-2);

навыками получения, обобщения и анализа информации (ОК-1);

навыками сбора и анализа научно-технической информации (ПК-2);

навыками участия в разработке функциональных и структурных схем приборов (ПК 10).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 1 Усилители мощности Контрольный опрос.

8 5 4 Избирательные Контрольный опрос, 20 5 4 8 усилители контрольная работа Генераторы синусоидальных Контрольный опрос 8 5 4 колебаний Электронные ключи Контрольный опрос 4 8 5 4 Генераторы Контрольный опрос, полигармонических 18 5 4 4 контрольная работа колебаний Ждущие мультивибраторы и генераторы линейно Расчетное задание 24 5 4 8 изменяющихся напряжений Базовые логические Контрольный опрос 6 5 2 схемы.

Логические схемы последовательностного типа и комбинационные логические схемы.

Контрольный опрос 16 5 2 8 Основы реализации арифметических операций в цифровой технике Импульсные и формирующие Контрольный опрос 18 5 2 8 устройства на цифровых ИС Аналого-цифровое Контрольный опрос 10 5 4 преобразование Цифровые запоминающие Контрольный опрос 6 5 2 устройства Зачет Контрольный опрос 2 5 -- -- -- Экзамен устный/письмен.

36 5 -- -- -- Итого: 180 36 36 4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения.

4.2.1. Лекции.

1. Усилители мощности.

Усилители класса A (графики входных и выходных характеристик) С общим эмиттером и трансформаторной связью (схема, принцип работы) Усилители класса B (графики входных и выходных характеристик) Усилители класса A-B (графики входных и выходных характеристик) Графоаналитический метод расчета усилителей мощности (решение задачи) 2. Избирательные усилители.

Определение, характеристики. Резонансный усилитель с LC-контуром. Простой LC контур на биполярном транзисторе (схема, графики входных и выходных характеристик, расчет). Схема замещения выходной части резонансного усилителя по переменному току.

Сложный LC-контур на биполярном транзисторе. Простой LC-контур на ОУ (4 схемы, принципы работы).

Резонансный усилитель с RC-цепями на ОУ (схема, схема замещения, расчет, принцип работы). Избирательный усилитель на основе двойного T-образного моста (принцип работы T-образного моста, схема усилителя, расчет). Резонансный усилитель с двумя типами обратной связи (схема, принцип работы).

3. Генераторы синусоидальных колебаний.

Определение, баланс фаз, баланс амплитуд.

Автогенераторы с LC-цепями на биполярных транзисторах с трансформаторной связью.

Бестрансформаторная схема автогенератора с индуктивной трехточкой.

Бестрансформаторная схема автогенератора с емкостной трехточкой. Автогенераторы с RC-цепями на ОУ на основе моста Вина (схема, расчет, условия выполнения баланса фаз и баланса амплитуд). Схема с полевым транзистором. Схема с термозависимым элементом.

4. Электронные ключи.

Основные и добавочные параметры электронных ключей.

Диодные ключи (схема, принцип работы, динамические характеристики).

Транзисторные ключи на биполярных транзисторах (схема включения, графики входных и выходных характеристик, 3 режима работы транзистора). Характеристики входной и выходной цепей (обозначение, расшифровка). Динамические процессы (схема замещения, временные диаграммы).

Транзисторные ключи на полевых транзисторах. FET (схема, графики входных и выходных характеристик, принцип работы, динамический режим). MOSFET (схема, графики входных и выходных характеристик, принцип работы, временные диаграммы).

5. Генераторы полигармонических колебаний.

Автогенераторный мультивибратор на биполярных транзисторах (схема, принцип работы, временные диаграммы). Триггер Шмитта (схема, принцип работы, амплитудная характеристика).

Электрические параметры компаратора. Автоколебательный мультивибратор на ОУ (схема, временные диаграммы, принцип работы, расчет) 6. Ждущие мультивибраторы и генераторы линейно изменяющихся напряжений.

Одновибратор на транзисторах (схема, принцип работы, временные диаграммы). Другие схемы мультивибраторов на логических элементах (2 схемы мультивибраторов, временные диаграммы). Генератор линейно изменяющихся напряжений (принцип работы, параметры, 2 вида организации ГЛИНа). ГЛИН на биполярном транзисторе (схема, принцип работы, временные диаграммы, расчет). ГЛИН на ОУ (схема, принцип работы, временные диаграммы, расчет).

7. Базовые логические схемы.

Классификационные признаки логических элементов. Понятие таблицы состояний и временной диаграммы. Схемотехника и расчет базовых элементов ТТЛ, КМОП.

Особенности построения входных и выходных цепей логических элементов, требования, предъявляемые к этим цепям. Статические и динамические параметры логических элементов.

Триггеры. Классификация, области применения. Основные типы триггеров: синхронный и асинхронный RS-триггер, D-триггер, JK-триггер, T-триггер. Взаимные преобразования триггеров.

8. Логические схемы последовательностного типа и комбинационные логические схемы.

Счетчики. Классификация счетчиков. Двоичный суммирующий счетчик с последовательным переносом. Организация счетчиков с параллельным переносом.

Счетчики с произвольным коэффициентом счета. Реверсивные счетчики.

Регистры. Классификация. Организация параллельных и последовательных регистров.

Комбинационные логические схемы. Шифратор, дешифратор. Мультиплексор, демультиплексор.

Основы реализации арифметических операций в цифровой технике. Контроль четности, контрольная сумма, схемы равнозначности кодов и сравнение двоичных чисел. Сложение двоичных чисел. Сумматоры. Операции вычитания и умножения двоичных чисел.

Представление чисел в прямом, обратном и дополнительном коде. Арифметико логические устройства.

9. Импульсные и формирующие устройства на цифровых ИС.

Различные типы формирователей, триггер Шмитта, согласователи логических уровней, буферные элементы. Одновибраторы. Мультивибраторы.

10. Аналого-цифровое преобразование.

Вспомогательные устройства аналого-цифрового преобразования. Устройства выборки хранения: назначение, принципы построения, основные параметры. Амплитудные детекторы: назначение, принципы построения, основные параметры. Преобразователи напряжение-частота: назначение, принципы построения, основные параметры.


Цифро-аналоговые преобразователи. Назначение, области применения. Базовые схемы построения ЦАП. Основные статические и динамические параметры ЦАП.

Аналого-цифровые преобразователи. Назначение, области применения. Базовые схемы построения АЦП. Основные статические и динамические параметры АЦП. Перспективы развития АЦП.

11. Цифровые запоминающие устройства.

Назначение. Классификация. Основные характеристики. Принципы построения статических и динамических ОЗУ. Принципы построения ПЗУ. Микросхемы FLASH памяти.

4.2.2. Практические занятия.

Не предусмотрены.

4.3. Лабораторные работы.

№ 1. Избирательные усилители.

№ 2. Генераторы полигармонических колебаний.

№ 3. Исследование Ждущих мультивибраторов и генераторов линейно изменяющихся напряжений.

№ 4. Исследование параметров логических элементов.

№ 5. Автогенераторы на логических элементах.

4.4. Расчетные задания.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме, а также в форме проблемных лекций.

Лабораторные занятия, кроме традиционной формы проведения, представляют собой разбор разного типа нештатных ситуаций и отклонений от общепринятых режимов работы аппаратуры и устройств электронной техники.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к лабораторным работам, к опросам, контрольным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные опросы и контрольные работы.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за освоение дисциплины при формировании оценки за зачет, определяется как 0,4х (среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,6х (среднеарифметическая оценка за контрольные работы). Оценка за освоение дисциплины при формировании оценки за экзамен определяется как средняя оценка за решение задачи и ответы на теоретические вопросы.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

1. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. «Электроника», издание второе, Москва, «Высшая школа», г.

2. П.Хоровиц, У.Хилл «Искусство схемотехники», издание 8-е в двух томах, Москва, «Додека», 2008 г.

3. М.Ю. Поляхов Лабораторные работы №1-5. Методическое пособие по курсу «Цифровые цепи», Москва МЭИ 2000 г.

4. Каталоги ведущих мировых фирм – производителей электронных компонентов: «Analog Deevices», «Burr-Brown», «National semiconductor», «Linear technology» и др.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

Не используются.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Лабораторные стенды со сменными панелями в специализированной аудитории.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Поляхов М.Ю.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электротехники и интроскопии к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная № дисциплины по учебному ЭИ;

Б3. плану:

Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных 5 семестр – 3, единицах: 6 семестр - 5 семестр – 26 часов, Лекции 48 часов 6 семестр – 22 часа 5 семестр – 20 часов, Практические занятия 36 часов 6 семестр – 16 часов Лабораторные работы не предусмотрены 5 семестр – 26 часов, Расчетные задания 34 часа 6 семестр – 8 часов Объем самостоятельной работы 5 семестр – 42 часа, 96 часов по учебному плану (всего) 6 семестр – 54 часа Экзамены 6 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение процессов конструирования приборов неразрушающего контроля (интроскопов) для последующего использования этих знаний при разработке и эксплуатации таких приборов.

По завершении освоения данной дисциплины студент способен и готов:

обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути её достижения (ОК-1);

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2);

применять современные программные средства для разработки и редакции проектно-конструкторской и технологической документации, владеть элементами начертательной геометрии и инженерной графики (ПК-6);

рассчитывать и проектировать элементы и устройства, основанные на различных физических принципах действия (ПК-7);

анализировать технические задания и задачи проектирования приборов на основе изучения технической литературы и патентных источников (ПК-9);

участвовать в разработке функциональных и структурных схем приборов (ПК-10);

проектировать и конструировать типовые детали и узлы с использованием стандартных средств компьютерного проектирования (ПК-11);

проводить проектные расчёты и технико-экономическое обоснование конструкций приборов в соответствии с техническим заданием (ПК-12);

составлять отдельные виды технической документации, включая Технические условия, описания, инструкции и другие документы (ПК-13);

участвовать в монтаже, наладке, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных образцов техники (ПК-14);

разрабатывать технические задания на проектирование отдельных узлов приспособлений и оснастки, предусмотренных технологией (ПК-17);

выбирать типовое оборудование и инструменты, а также предварительно оценивать экономическую эффективность техпроцессов (ПК-20).

Задачей дисциплины является подготовка специалиста в вопросах конструирования приборов неразрушающего контроля, достаточная, чтобы он знал и понимал процесс конструирования таких приборов и мог работать с конструкторской документацией.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики» направления 200100 «Приборостроение».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Начертательная геометрия и инженерная графика», «Материаловедение и технология конструкционных материалов», «Электротехника», «Электроника и микропроцессорная техника», «Компьютерные технологии в приборостроении».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин «Основы проектирования приборов и систем», «Приборы и методы электромагнитного контроля».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по материалам в приборостроении (ОК-7, ПК-6);

технологию изготовления основных элементов приборов (ПК-10);

материалы, применяемые в приборостроении, их классификацию и маркировку (ПК 10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии изготовления основных элементов приборов (ПК-17);

основные тенденции развития техники и технологий в области приборостроения;

виды, типы конструкторской документации в приборостроении. Правила её оформления (ПК-13);

основы конструирования механизмов и деталей приборов, взаимозаменяемость деталей (ПК-11);

элементную базу электротехники, электроники и микропроцессорной техники.

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию (ПК-6);

разрабатывать и оформлять проектно-конструкторскую документацию для изделий приборостроительной отрасли (ПК-13);

производить расчёт надёжности приборных систем;

осуществлять рациональный выбор материалов для изготовления изделий приборостроения и обосновывать его как с технической, так и с экономической точек зрения (ПК-20).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области приборостроения (ОК-2);

навыками поиска информации о свойствах конструкционных материалов (ПК-6);

информацией о технических параметрах оборудования для использования при конструировании (ПК-17);

навыками применения полученной информации при проектировании элементов приборов (ПК-6, ПК-14);

методами решения проектно-конструкторских задач с использованием современных программных продуктов.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) лк пр лаб сам.


1 2 3 4 5 6 7 8 Основные факторы, Тест на знание определяющие факторов, конструкцию определяющих 8 5 4 2 интроскопов конструкцию интроскопов Конструирование Расчётное задание:

интроскопов с учётом Расчёт надёжности 18 5 4 4 требований надёжности электронного узла интроскопа Конструкторская Создание и документация оформление 38 5 8 8 интроскопов отдельных КД интроскопов Выбор материалов и Тест: классификация покрытий при материалов и 8 5 4 2 конструировании покрытий. Их интроскопов характеристики Тест на знание Элементная база элементной базы 14 5 6 4 интроскопов интроскопов Монтаж функциональных узлов Тест на знание 12 6 6 4 из дискретных конструкций АНК элементов Тест на знание Типовые конструкции типовых интроскопов.

конструкций, 12 6 6 4 Компоновка методов и правил интроскопов и их узлов компоновки Тест на знание Защита интроскопов от мешающих внешних мешающих внешних воздействий и 14 6 6 4 воздействий методов защиты от них интроскопов Расчётное задание:

Технико Технико экономическая оценка экономическая 16 6 4 4 конструкций оценка конструкции интроскопов узла интроскопа Защита расчётных Зачет 4 5,6 -- -- -- заданий Экзамен Устный 36 6 -- -- -- Итого: 180 48 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Основные факторы, определяющие конструкцию интроскопов Области применения и условия эксплуатации интроскопов. Влияние на конструкцию интроскопов выполняемых ими функций. Технические требования. Эксплуатационные требования. Экономико-технологические требования. Климатическое исполнение интроскопов.

2. Конструирование интроскопов с учётом требований надёжности Понятие надежности интроскопов. Надёжность электроэлементов и радиоэлементов.

Типы отказов. Качественные и количественные характеристики надежности. Методы повышения надежности.

Экспериментальная оценка надежности.

3. Конструкторская документация интроскопов Стандарты. ЕСКД. Виды изделий. Стадии разработки конструкторской документации (КД) изделия. Виды КД, ее комплектность. Основные требования, предъявляемые к выполнению КД. Обозначения изделий в КД. Способы выполнения КД.

Учет и хранение КД. Внесение в нее изменений.

4. Выбор материалов и покрытий при конструировании интроскопов Применяемые материалы и их характеристики. Основы выбора материалов.

Применяемые покрытия и их характеристики. Основы выбора покрытий.

5. Элементная база интроскопов Резисторы, их параметры. Выбор типа резистора. Конденсаторы. Классификация и обозначение. Технические параметры, выбор типа конденсатора. Катушки индуктивности, трансформаторы, дроссели. Их конструкция, параметры, технические характеристики.

Экранирование катушек индуктивности. Расчет катушек индуктивности, трансформаторов, дросселей. Интегральные микросхемы, микросборки, их выбор.

Установочные, соединительные, коммутирующие и вспомогательные детали и сборочные единицы.

6. Монтаж функциональных узлов из дискретных элементов Способы электрических соединений при монтаже. Проволочный монтаж. Печатный монтаж. Электрические параметры печатных плат. Материалы для изготовления печатных плат. Многослойные, гибкие печатные платы. Разработка и оформление чертежей печатных плат. Печатные узлы.

7. Типовые конструкции интроскопов. Компоновка интроскопов и их узлов Структурное образование систем неразрушающего контроля. Требования к компоновке интроскопов. Модульный метод компоновки. Корпуса приборов. Типовые конструкции.

8. Защита интроскопов от мешающих внешних воздействий Основные сведения об источниках и приемниках паразитных наводок. Цепи паразитной связи. Подавление наводок. Фон и помехи наводимые сетью питания.

Основные сведения о воздействии температуры на интроскопы. Использование теплоотводящих устройств. Радиаторы. Термоэлектрическое охлаждение.

Термостатирование. Охлаждение аппаратов вцелом. Виды динамических воздействий.

Методы и средства защиты интроскопов от вибраций, ударов, линейных ускорений.

Требования к демпферам и амортизаторам. Конструкции демпферов и амортизаторов.

9. Технико-экономическая оценка конструкций интроскопов Составляющие стоимости изделий. Себестоимость. Связь надёжности и стоимости.

Эффективность применения интроскопов и их окупаемость. Влияние конструктивных решений на технико-экономические показатели.

4.2.2. Практические занятия 5 семестр № 1. Разработка и оформление технического задания (ТЗ).

№ 2. Разработка и оформление технического предложения (ТП).

№ 3. Разработка и оформление функциональной схемы интроскопа.

№ 4. Разработка и оформление схемы электрической принципиальной.

№ 5. Расчет на надежность электронной схемы.

№ 6. Написание технических условий (ТУ).

№ 7. Написание технического паспорта на интроскоп.

6 семестр № 1. Конструирование печатной платы.

№ 2. Разработка печатного монтажа.

№ 3. Изготовление чертежа печатной платы.

№ 4. Конструирование измерительного преобразователя интроскопа.

№ 5. Изготовление чертежа измерительного преобразователя.

№ 6. Расчет и конструирование теплоотводящего устройства.

№ 7. Конструирование корпуса электронного блока интроскопа.

№ 8. Конструирование демпферов и амортизаторов.

№ 9. Изготовление чертежа общего вида электронного блока интроскопа.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания 1. Расчёт надёжности электронного узла интроскопа.

2. Технико-экономическая оценка конструкции узла интроскопа.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием большого количества видеоматериалов, демонстрируемых с компьютера через проектор.

Практические занятия проводятся на персональных компьютерах в компьютерном классе. Все текстовые документы составляются на компьютере с применением программы WORD. Схема электрическая принципиальная вычерчивается с применением программы PCAD 2000.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, оформление конструкторских документов, выполнение расчётных заданий и подготовку к их защите, подготовку к зачётам и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, защита расчётного задания, оценка качества выполненных конструкторских документов.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на экзамене с учётом весового коэффициента всех видов текущего контроля. Весовой коэффициент практических знаний в итоговой оценке за семестр составляет 0,6.

В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

5. Электронный конспект лекций по курсу "Основы конструирования" – М.: МЭИ, 2010.

б) дополнительная литература:

1. ЕСКД - Единая система конструкторской документации (комплекс стандартов).

2. Справочник конструктора РЭА: компоненты, механизмы, надёжность. Под ред. Р.Г.

Варламова. Изд. «Радио и связь», 1985г.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины используется компьютерный класс, а также компьютер с проектором в лекционной аудитории.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 200100 «Приборостроение» и профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Касимов Г.А.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Электротехники и интроскопии к.т.н., профессор Лунин В.П.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (АВТИ) _ Направление подготовки: 200100 Приборостроение Профиль подготовки: Приборы и методы контроля качества и диагностики Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "МАГНИТНЫЙ КОНТРОЛЬ" Цикл: профессиональный Часть цикла: по выбору № дисциплины по учебному АВТИ;

Б3.19. плану:

Часов (всего) по учебному плану:

Трудоемкость в зачетных 5 семестр единицах:

Лекции 36 часов 5 семестр Практические занятия не предусмотрены Лабораторные работы 36 часов 5 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены Объем самостоятельной работы по учебному плану 72 часа (всего) Экзамены 5 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены - Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение технологии проведения магнитного неразрушающего контроля с целью оценки возможности безаварийной эксплуатации деталей машин, энергетического оборудования, грузоподъемных машин, трубопроводов, транспорта и других ответственных объектов.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

к работе в коллективе и кооперации с коллегами (ОК-3);

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

собирать и анализировать научно-техническую информацию, учитывать современные тенденции развития и использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в профессиональной деятельности (ПК-2);

использовать системы стандартизации и сертификации в развитии техники и технологий (ПК-5);

рассчитывать и проектировать элементы и устройства, основанные на магнитном принципе действия (ПК-7);

анализировать поставленные исследовательские задачи в области магнитного контроля на основе подбора и изучения литературных, патентных и других источников информации (ПК-22);

выполнять математическое моделирование магнитных процессов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований (ПК-23);

выполнять наладку, настройку и опытную проверку магнитных приборов и систем в лабораторных условиях и на объектах приборостроительного профиля (ПК-27);

оценивать степень контролепригодности объектов и разрабатывать схемы и методики магнитного контроля с привлечением контрольно-измерительных средств (ПК-34);

осуществлять основные технологические операции по магнитному контролю объектов с использованием универсальных и специализированных средств контроля (ПК-35).

Задачами дисциплины являются изучить способы выбора режимов проведения магнитного контроля в зависимости от параметров объекта;

дать информацию о возможностях магнитного контроля, материалах, применяемых при его проведении и о выводах, которые могут быть сделаны по его результатам;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при разработке методов неразрушающего контроля.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Приборы и методы контроля качества и диагностики" направления 200100 Приборостроение.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Материаловедение и технология конструкционных материалов" и "Электротехника".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплин "Физические методы контроля", "Дефекты материалов и изделий" и "Приборы и методы электромагнитного контроля", а также программ магистерской подготовки.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по методам магнитного контроля (ПК-2);

технологию определения связей магнитных характеристик объектов с их физико химическими и магнитными свойствами и способы установления этих связей (ПК-1);

классификацию и возможности методов магнитного контроля (ПК-34, ПК-35).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ПК-5);

использовать программы моделирования процессов при магнитном контроле (ПК 23);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые режимы магнитного контроля (ПК-22, ПК-35);

анализировать информацию о новых методах и путях совершенствования магнитного контроля (ПК-22).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-3);

терминологией в области основных видов магнитного контроля (ПК-1);

навыками поиска информации о возможностях неразрушающего контроля (ПК-2);

информацией о технических параметрах оборудования для использования при выборе режимов проведения неразрушающих испытаний (ПК-27);

навыками применения полученной информации при проектировании технических средств и режимов проведения магнитного контроля (ПК-7, ПК-34).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Магнитные величины в магнитном Тест на знание неразрушающем 12 5 4 4 терминологии контроле. Термины и определения.

Получение первичной Тест: типы информации. Свойства первичных 12 5 4 4 преобразователей. преобразователей Методы и средства Тест: способы намагничивания 12 5 4 4 намагничивания объектов контроля.

Магнитная Тест: возможности дефектоскопия.

магнитной 12 5 4 4 Подготовка объекта к дефектоскопии контролю.

Уровни чувствительности. Тест: выбор 12 5 4 4 Выбор режимов режимов контроля контроля.

Магнитографический Подготовка реферата 12 5 4 4 метод дефектоскопии.

Магнитная структуроскопия.

Подготовка реферата 12 5 4 4 Основные мешающие факторы.

Магнитная Подготовка реферата 12 5 4 4 толщинометрия.

Метод высших гармоник в Подготовка реферата 12 5 4 4 структуроскопии.

Презентация и Зачет 2 5 -- -- -- защита реферата Экзамен устный/письмен.

34 5 -- -- -- Итого: 144 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1. Магнитные величины в магнитном неразрушающем контроле. Термины и определения.

Основные магнитные величины, используемые в магнитном неразрушающем контроле (остаточная магнитная индукция и индукция насыщения, намагниченность, различные виды магнитной проницаемости). Намагничивание ферромагнетиков в однородном и неоднородном поле. Методы определения магнитных параметров на различных участках кривой намагничивания и петли гистерезиса. Связь магнитных характеристик ферромагнитных объектов с их физико-химическими и магнитными свойствами. Способы установления этой связи. Классификация магнитных методов неразрушающих испытаний.

2. Получение первичной информации. Свойства преобразователей.

Способы получения первичной информации. Основные свойства индукционных, феррозондовых, полупроводниковых, магнитооптических преобразователей.

Сопоставление условий их применения при контроле различных типов изделий. Свойства и возможности применения магнитных лент и магнитных порошков.

3. Методы и средства намагничивания объектов контроля.

Методы и средства намагничивания объектов контроля. Циркулярное, продольное и комбинированное намагничивание. Устройства для намагничивания. Особенности намагничивания в постоянном, переменном и импульсном магнитных полях.

Размагничивание объектов контроля.

4. Магнитная дефектоскопия. Подготовка объекта к контролю.

Магнитная дефектоскопия. Требования к поверхности объекта контроля, подготовка объекта к контролю. Выявление дефектов при различных видах намагничивания.

Контроль в приложенном и остаточном поле. Нанесение магнитного порошка или суспензии на поверхность объекта контроля. Осмотр деталей. Мешающие факторы при контроле сварных соединений и деталей сложной формы.

5. Уровни чувствительности. Выбор режимов контроля.

Условные уровни чувствительности. Выбор режимов контроля по различным уровням в приложенном поле методом остаточной намагниченности. Измерение напряженности магнитного поля на поверхности контролируемых деталей. Аппаратура для магнитопорошкового контроля. Универсальные, переносные и специализированные дефектоскопы.

6. Магнитографический метод дефектоскопии.

Магнитографический метод дефектоскопии. Технология контроля. Основные мешающие факторы. Размагничивание ленты. Намагничивание объекта контроля. Влияние ориентации дефектов.

7. Магнитная структуроскопия. Основные мешающие факторы.

Магнитная структуроскопия. Коэрцитиметры с приставным электромагнитом. Другие методы оценки коэрцитивной силы. Основные мешающие факторы. Магнитная структуроскопия, использующая остаточную намагниченность. Импульсный магнитный анализатор. Магнитошумовая структуроскопия. Размещение преобразователей и способы анализа сигналов.

8. Магнитная толщинометрия.

Магнитная толщинометрия. Принцип измерения толщины магнитных листов и толщины немагнитных покрытий на ферромагнитных основаниях. Основные мешающие факторы.

Статические, магнитоотрывные и индукционные толщиномеры. Характеристики толщиномеров.

9. Метод высших гармоник в структуроскопии.

Метод высших гармоник в структуроскопии. Связь гармоник с характеристиками объекта.

Структуроскопы, работающие на высших гармониках.

4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы 5 семестр № 1. Исследование полей рассеяния дефектов.

№ 2. Магнитографический метод контроля сварных соединений.

№ 3. Феррозондовый метод структуроскопии.

№ 4. Индукционный магнитный толщиномер.

4.4. Расчетные задания Примерные темы расчетных заданий:

1. Разработка методики намагничивания заданной детали.

2. Разработка методики проведения магнитопорошковой дефектоскопии.

3. Выбор режимов структуроскопии.

4. Оценка точности толщиномера в магнитном методе.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен».

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и видеофильмов (ЭОР), проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения, лекции-экскурсии в Научно-учебный центр по аттестации специалистов неразрушающего контроля.

Лабораторные занятия кроме традиционной формы проводятся в виде разбора конкретных ситуаций, компьютерных симуляций, занятий на тренажерах.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам, оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Перечень оценочных средств, которые используются для текущего контроля успеваемости обучающегося:

устные опросы, тесты, рефераты.

Примерный перечень вопросов для промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины, включенных в Учебно-методический комплекс:



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.